JP2000138686A - Control path band warrant system in high speed router - Google Patents

Control path band warrant system in high speed router

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JP2000138686A
JP2000138686A JP31131998A JP31131998A JP2000138686A JP 2000138686 A JP2000138686 A JP 2000138686A JP 31131998 A JP31131998 A JP 31131998A JP 31131998 A JP31131998 A JP 31131998A JP 2000138686 A JP2000138686 A JP 2000138686A
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JP
Japan
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packet
control
priority
path
atm
Prior art date
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Application number
JP31131998A
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Japanese (ja)
Inventor
Tamiya Ochiai
民哉 落合
Hirokazu Yasuda
博和 安田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Telecommunication System Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Telecommunication System Engineering Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Telecommunication System Engineering Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain high speed transfer by reserving a path for a control flow so as to maintain a cut-through path even in the case of excess traffic. SOLUTION: An output side of an asynchronous transfer mode ATM switch section 20 of a high speed router discriminates packets being output objects in the unit of virtual channel VC, a control packet is stored in a priority buffer 21a so as to give priority to a control path through which the control packet passes according to the discrimination result and outputted with priority thereby reserving a communication band of the control path. Thus, even on the occurrence of excess traffic, lack of communication of the control packet is avoided so as to maintain a cut-through path and to attain high speed transfer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、IETF(Intern
al Engineering Task Force:インターネット特別技術
調査委員会)におけるRFC(Request For Comments)
2129に示される高速ルータにおいて、高速転送を行
うための制御用パケットの通信帯域を保証するための制
御方式に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an IETF (Intern
RFC (Request For Comments) at the al Engineering Task Force: Internet Special Technical Investigation Committee
The present invention relates to a control method for guaranteeing a communication band of a control packet for performing high-speed transfer in a high-speed router shown in 2129.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のインターネットの普及に伴い、イ
ンターネットインフラは拡大の一途をたどっている。こ
こでの重要な技術として複数の論理ネットワークを接続
する装置がある。ブリッジ、ルータなどのパケットの中
継装置では、同一サブネット(論理ネットワーク)の通
信ならばデータリンク層で、異なるサブネット(論理ネ
ットワーク)間での通信ならば、ネットワーク層にてパ
ケットの宛先毎のルーテイング処理により転送を行う。
このようなネットワーク層におけるルーテイング処理に
よるパケットの転送をホップバイホップ転送と呼ぶ。
2. Description of the Related Art With the spread of the Internet in recent years, the Internet infrastructure has been steadily expanding. An important technology here is a device that connects a plurality of logical networks. In a packet relay device such as a bridge or a router, routing processing for each packet destination is performed in the data link layer for communication on the same subnet (logical network) and in the network layer for communication between different subnets (logical networks). To transfer.
The transfer of a packet by such a routing process in the network layer is called hop-by-hop transfer.

【0003】このホップバイホップ転送方式では、IP
のへッダ情報の抽出、次にIPを送る宛先と(next
HOP)の判定処理をソフトウェア処理(CPU)で
行う。したがって、この部分での処理速度が遅くなり、
近年の通信トラヒックの高速化、増加の中で、複数装置
を介するようなネットワークにおいては、この点がボト
ルネックとなり、スループットを上げることができなか
った。
[0003] In this hop-by-hop transfer method, IP
Extraction of the header information of the next, then the destination to send the IP and (next
HOP) is determined by software processing (CPU). Therefore, the processing speed in this part becomes slow,
In recent years, with the speeding up and increase of communication traffic, in a network via a plurality of devices, this point has become a bottleneck, and the throughput cannot be increased.

【0004】そこで、IPパケットのデータリンク層の
処理を省略し、カットスルー転送と呼ばれるATM(As
ynchronous Transfer Mode:非同期転送モード)スイッ
チ交換によって高速なIPフォワーディング処理を実現
するラベルスイッチスイッチ方式のルータ(セルスイッ
チルータ:CSR)が提案されている。
Therefore, the processing of the data link layer of the IP packet is omitted, and the ATM (As
Asynchronous Transfer Mode: A label switch switch type router (cell switch router: CSR) that realizes high-speed IP forwarding processing by switch exchange has been proposed.

【0005】このラベルスイッチ方式では、比較的セッ
ション時間の長いftp、httpといった通信、また
はネットワークアドレスを情報ベースとして同属のネッ
トワークに対してのIPパケットデータをカットスルー
転送として(レイヤ1レベル(ATM)での転送)処理
が行われるため、スループットの向上に有効であり、従
来方式に比較して格段に処理速度の高速化を図ることが
できる。
In this label switch system, communication such as ftp or http having a relatively long session time, or cutoff transfer of IP packet data to a network belonging to the same network using a network address as an information base (Layer 1 level (ATM)) This is effective in improving the throughput, and the processing speed can be remarkably increased as compared with the conventional method.

【0006】このようなラベルスイッチ方式を用いた高
速ルータは、ATMスイッチの後段にIP処理装置(コ
ントローラとも呼ばれる)を備え、IP処理装置により
ATMスイッチに対してカットスルー転送用のパスを設
定し、レイヤ1レベルでの高速転送を実現している。
A high-speed router using such a label switch system includes an IP processing device (also called a controller) at a stage subsequent to the ATM switch, and sets a path for cut-through transfer to the ATM switch by the IP processing device. , High-speed transfer at the layer 1 level is realized.

【0007】ところで、この種の高速ルータにおいて、
従来、高速転送を行うための制御パスのパケットとデー
タ転送用パスのパケットとを区別せず転送していた。ま
た、IP処理装置(コントローラとも呼ばれる)内にお
いて、パケットのトラヒック(通信量)を管理するメモ
リに、ATMスイッチ部から送られてくる制御用パケッ
トとデータ用パケットを区別せずに格納していた。
By the way, in this kind of high-speed router,
Conventionally, packets on a control path for performing high-speed transfer and packets on a data transfer path have been transferred without distinction. Further, in the IP processing device (also referred to as a controller), a control packet and a data packet sent from the ATM switch unit are stored in the memory for managing the traffic (communication amount) of the packet without distinction. .

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の高速ルータでは、制御用パケットとデータ用パケット
とを区別せずに順に転送する構成であったため、データ
用パケットの転送量が通信帯域を超える場合に、制御用
パケットが不通状態となり、カットスルーパスを維持で
きなくなる問題があった。
As described above, in the conventional high-speed router, since the control packet and the data packet are sequentially transferred without discrimination, the transfer amount of the data packet is limited by the communication bandwidth. When the number exceeds the limit, there is a problem that the control packet is interrupted and the cut-through path cannot be maintained.

【0009】また、コントローラ内のメモリに制御用パ
ケットとデータ用パケットを区別せずに格納していたた
め、データ用パケットが増大すると、そのデータ用パケ
ットによってメモリが占有され、制御用パケットを確保
できなくなり、カットスルーパスを維持できなくなる問
題があった。
In addition, since the control packet and the data packet are stored in the memory in the controller without distinction, when the data packet increases, the memory is occupied by the data packet and the control packet can be secured. There is a problem that the cut-through path cannot be maintained.

【0010】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、過トラヒック時であっても、制御フロー用のパス
を確保し、カットスルーパスを維持して高速転送を可能
とする高速ルータにおける制御パス帯域保証方式を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and provides a high-speed router that secures a path for a control flow and maintains a cut-through path to enable high-speed transfer even during excessive traffic. An object of the present invention is to provide a control path bandwidth guarantee method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の方式は、
ATMスイッチの出力側で、その出力対象となるパケッ
トをVC単位で判別し、その判別結果に従って、制御用
パケットが通る制御パスを優先するように、その制御用
パケットを優先バッファに格納して優先的に出力するこ
とにより、上記制御パスの通信帯域を確保するようにし
たものである。
A first method of the present invention is as follows.
At the output side of the ATM switch, the packet to be output is determined in VC units, and the control packet is stored in a priority buffer according to the determination result so that the control path through which the control packet passes has priority. In this way, the communication band of the control path is ensured by outputting the data in a controlled manner.

【0012】また、本発明の第2の方式は、ATMスイ
ッチからコントローラに転送されたATMセルをIPパ
ケットに組み立てて、そのIPパケットに基づいて制御
用パケットであるかデータ用パケットであるかを判別
し、その判別結果に従って、制御用パケットとデータ用
パケットとを区別してパケット処理メモリに格納するこ
とにより、上記制御用パケットが通る制御パスの通信帯
域を確保するようにしたものである。
According to a second method of the present invention, an ATM cell transferred from an ATM switch to a controller is assembled into an IP packet, and a control packet or a data packet is determined based on the IP packet. By discriminating and discriminating between the control packet and the data packet in the packet processing memory according to the discrimination result, the communication band of the control path through which the control packet passes is secured.

【0013】上記第1および第2の方式を単独あるいは
組み合せて用いることにより、カットスルー転送を行う
ための制御用パケットをコントローラ部に損失なく到達
させることが可能となる。これにより、トラヒック輻輳
時であっても、制御パスの通信帯域を確保し、カットス
ルーパスの生成/切断の制御を行うことができる。
By using the first and second schemes alone or in combination, it is possible to cause a control packet for performing cut-through transfer to reach the controller without loss. As a result, even during traffic congestion, it is possible to secure the communication band of the control path and control the generation / disconnection of the cut-through path.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は本発明の一実施形態に係る高速ルー
タにおけるカットスルー方式を説明するための図であ
る。本発明の高速ルータは、ATM交換機を用いたラベ
ルスイッチ方式の中継装置であり、ルーティング制御、
カットスルー制御等を行うコントローラ部10とパケッ
ト転送を行うATMスイッチ部20とで構成される。な
お、この高速ルータは、セルスイッチルータ(CSR)
と呼ばれ、IETFにおけるRFC2129に示されて
いる。
FIG. 1 is a diagram for explaining a cut-through method in a high-speed router according to one embodiment of the present invention. The high-speed router of the present invention is a label switch type relay device using an ATM switch,
It comprises a controller unit 10 for performing cut-through control and the like and an ATM switch unit 20 for performing packet transfer. This high-speed router is a cell switch router (CSR)
And is shown in RFC2129 in IETF.

【0016】ATMスイッチ部20は、53バイトのA
TMセルと呼ばれるパケットを基本として交換を行う。
53バイトのATMセルは、5バイトのヘッダ(ラベル
とも呼ぶ)と48バイトの情報(ユーザ情報)から構成
される。
The ATM switch unit 20 has a 53-byte A
Exchange is performed on the basis of a packet called a TM cell.
A 53-byte ATM cell includes a 5-byte header (also called a label) and 48-byte information (user information).

【0017】このATMセルのヘッダには、宛先などの
制御情報やルーティング情報などが設定される。すなわ
ち、ATMネットワークの中には、いくつかの仮想パス
(VP)が設定され、さらに、その各仮想パス毎に実際
にデータを送る仮想チャネル(VC)がいくつか設定さ
れている。このため、まず、どのVPを使用するかを識
別するために、セルのヘッダ部分にVPI(Virtual Pa
th Identifier :仮想パス識別子)を設けている。さら
に、VPの中のどのVCを使用して相手にデータを送れ
ばよいかを識別するために、セルのヘッダ部分にVCI
(Virtual Channel Identifier:仮想チャネル識別子)
を設けている。このVPI/VCIは、どのVPと、ど
のVCを選択して相手と通信するかを決める部分である
ため、ルーティング・ビット(通信経路を選択するため
のビット)と呼ばれている。
In the header of the ATM cell, control information such as a destination and routing information are set. That is, several virtual paths (VPs) are set in the ATM network, and several virtual channels (VCs) for actually transmitting data are set for each virtual path. For this reason, first, in order to identify which VP is used, a VPI (Virtual Pa
th Identifier: virtual path identifier). Further, in order to identify which VC in the VP should be used to send data to the other party, a VCI is added to the header of the cell.
(Virtual Channel Identifier)
Is provided. The VPI / VCI is a part for determining which VP and which VC to select and communicate with the other party, and is therefore called a routing bit (bit for selecting a communication path).

【0018】ATMスイッチ20の入力端に入力された
ATMセルは、その宛先(VPI/VCI)毎に出力端
に分配される。その際、ホップバイホップ転送するか、
カットスルー転送するかが決まっていない場合には、各
ATMセルをコントローラ部10に送ってIPパケット
の形に組み立てる。すなわち、どういうアプリケーショ
ンに使用されるデータなのか、また、そのデータ長など
の判断は1つのセルを見ただけでは分からないため、パ
ケット単位で各セルを集めることにより、コントローラ
部10が処理できる形にする。
The ATM cell input to the input terminal of the ATM switch 20 is distributed to the output terminal for each destination (VPI / VCI). At that time, hop-by-hop transfer or
If the cut-through transfer is not determined, each ATM cell is sent to the controller unit 10 to assemble it into an IP packet. That is, since it is not possible to determine the type of data used for the application and the data length and the like by looking at only one cell, the controller unit 10 can process the data by collecting the cells in packet units. To

【0019】この様子を図1(a)に示す。FIG. 1A shows this state.

【0020】図1(a)に示すようなCSRシステムに
おいて、本発明の高速ルータと相当するコアルータに上
流側のエッジルータから複数のATMセルが到着する
と、これらのATMセルは、まず、ATMスイッチ部2
0を介してコントローラ部10に送られる。
In a CSR system as shown in FIG. 1 (a), when a plurality of ATM cells arrive from an upstream edge router at a core router corresponding to the high-speed router of the present invention, these ATM cells are first converted to an ATM switch. Part 2
0 to the controller unit 10.

【0021】コントローラ部10に入力されたATMセ
ルは、コントローラ部10内のセル分解・組立部(SA
R:Segmentation and Reassembly Sublayer)11でI
Pパケットに組み立てられる。マイクロコンピュータま
たは専用LSIからなるコントローラ部10は、このI
Pパケットからヘッダ情報を抽出し、宛先IPアドレス
等を解折する。次に、解析した宛先IPアドレスをキー
としてフォワーディングテーブル12を検索する。
The ATM cells input to the controller 10 are sent to the cell disassembly / assembly unit (SA) in the controller 10.
R: Segmentation and Reassembly Sublayer) 11 at I
Assembled into P packets. The controller unit 10 composed of a microcomputer or a dedicated LSI
The header information is extracted from the P packet, and the destination IP address and the like are broken. Next, the forwarding table 12 is searched using the analyzed destination IP address as a key.

【0022】このフォワーディングテーブル12には、
宛先IPアドレスに対応付けて出力回線情報が予め登録
されており、上記宛先IPアドレスをキーとした検索結
果に従って、転送先となるIPサブネットワークまたは
ホストが接続されている出力回線が判定される。当該I
Pパケットは上記セル分解・組立部11でATMセルに
分解された後、そのヘッダ部分に目的とする出力回線に
応じたVC値が新たに付けられ、再度ATMスイッチ部
20を介して出力回線へ送出される。
In the forwarding table 12,
Output line information is registered in advance in association with the destination IP address, and the output line to which the IP subnetwork or the host as the transfer destination is connected is determined according to the search result using the destination IP address as a key. The I
After the P packet is decomposed into ATM cells by the cell disassembly / assembly unit 11, a VC value corresponding to a target output line is newly added to the header portion thereof, and is again output to the output line via the ATM switch unit 20. Sent out.

【0023】ここで、図1(b)に示すように、例えば
上流側のエッジルータにおいて、カットスルートリガが
検出されると、コントローラ部10にて、カットスルー
パスが生成される。カットスルーパスが生成されると、
図1(c)に示すように、そのトリガと同宛先のデータ
パケット(ATMセル)は、コントローラ部10を介さ
ずにカットスルー転送され、カットスルー制御を行うた
めの制御用パケットを含むその他のパケットは非カット
スルー転送される。
Here, as shown in FIG. 1B, for example, when a cut-through trigger is detected in the upstream edge router, a cut-through path is generated in the controller unit 10. When a cut-through path is generated,
As shown in FIG. 1C, the data packet (ATM cell) having the same destination as that of the trigger is cut-through-transferred without passing through the controller unit 10, and includes another control packet including a control packet for performing cut-through control. Packets are forwarded non-cut through.

【0024】カットスルーパスが生成された場合、図2
に示すように、カットスルー転送を行うVC(これをD
edicated VCと呼ぶ)と非カットスルー転送
を行うVC(これをDefult VCと呼ぶ)が同時
に存在し、コントローラ部10には、ATMスイッチ部
20からDefult VCを通じて制御用パケットと
データ用パケットが混在して入力されることになる。こ
のため、物理回線(ATM155M)のトラフィックに
おいて、ユーザデータの過負荷転送により、ATMスイ
ッチ部20の入出力が輻輳状態になると、カットスルー
パスを維持するための制御用パケットがコントローラ部
10に到達不可になる状態が発生する。
When a cut-through path is generated, FIG.
As shown in the figure, a VC performing cut-through transfer (this is
A dedicated VC) and a VC that performs non-cut-through transfer (this is referred to as a Default VC) are present at the same time. Will be entered. Therefore, when the input / output of the ATM switch unit 20 becomes congested due to the overload transfer of the user data in the traffic of the physical line (ATM 155M), the control packet for maintaining the cut-through path cannot reach the controller unit 10. Occurs.

【0025】なお、図2において、13はコントローラ
部10の制御を行うCPU、14はATMスイッチ部2
0から送られてきたパケットを一時格納しておくための
パケット処理メモリである。
In FIG. 2, reference numeral 13 denotes a CPU for controlling the controller unit 10, and reference numeral 14 denotes an ATM switch unit 2.
This is a packet processing memory for temporarily storing packets sent from 0.

【0026】(第1の方式)そこで、このような状態を
回避するために、第1の方式として、制御パスのDef
ult VCを優先クラスに定義し、カットスルーパス
のDedicated VCを非優先クラスに定義す
る。
(First Method) In order to avoid such a situation, the first method is to use Def of the control path.
The ult VC is defined as a priority class, and the Dedicated VC of the cut-through path is defined as a non-priority class.

【0027】すなわち、図3に示すように、ATMスイ
ッチ部20の出力端に設けられる出力バッファ21を優
先バッファ21aと非優先バッファ21bで分けて構成
し、出力対象となるパケットをVC単位で判別し、De
fult VCを通る制御用パケットを優先バッファ2
1aに格納し、Dedicated VCを通過するデ
ータ用パケットを非優先バッファ21bに格納して、優
先バッファ21aに格納された制御用パケットを優先出
力する。
That is, as shown in FIG. 3, the output buffer 21 provided at the output end of the ATM switch unit 20 is divided into a priority buffer 21a and a non-priority buffer 21b, and a packet to be output is determined on a VC basis. Then De
The control packet passing through the fault VC is transferred to the priority buffer 2
1a, the data packets passing through the Dedicated VC are stored in the non-priority buffer 21b, and the control packets stored in the priority buffer 21a are output with priority.

【0028】図4に具体的な構成を示す。FIG. 4 shows a specific configuration.

【0029】図4は本発明の第1の方式を適用したAT
Mスイッチ部20の内部構成を示す図である。今、2つ
の入力ポートより入力されたATMセル(パケット)
が、ATMスイッチ部20の使用量パラメータ制御部
(UPC:Usage Parameter Control)22を通過して
ヘッダ変換部(HCV:Header Converter)23によっ
てルーティング処理され、セルフルーティングスイッチ
24により同じ出力ポートにスイッチングされる場合を
想定する。
FIG. 4 shows an AT to which the first method of the present invention is applied.
FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration of an M switch unit 20. ATM cells (packets) input from two input ports now
Is a usage parameter control unit of the ATM switch unit 20
(UPC: Usage Parameter Control) 22, a routing process is performed by a header converter (HCV: Header Converter) 23, and switching to the same output port is performed by a self-routing switch 24.

【0030】使用量パラメータ制御部22は、各コネク
ション毎のセル流量を監視する。ヘッダ変換部23は、
入力セルのヘッダ部に付加されていたVCI値を出力先
のVCI値に変換する。セルフルーティングスイッチ2
4は、セルのヘッダ情報に基づいて、当該セルを出力先
にルーティングする。このセルフルーティングスイッチ
24によってルーティングされたセルは、出力バッファ
21に一時格納された後、出力ポートに出力される。
The usage parameter control unit 22 monitors the cell flow rate for each connection. The header conversion unit 23
The VCI value added to the header of the input cell is converted to the VCI value of the output destination. Self-routing switch 2
4 routes the cell to an output destination based on the header information of the cell. The cells routed by the self-routing switch 24 are temporarily stored in the output buffer 21 and then output to the output port.

【0031】図3に示すように、この出力バッファ21
には優先バッファ21aおよび非優先バッファ21bが
設けられており、上記2つの入力ポートから入力され、
セルフルーティングスイッチ24によって同一出力ポー
トにルーティングされた各セル(パケット)は、優先度
制御部25によって、そのどちらかに格納される。優先
バッファ21aと非優先バッファ21bのどちらに格納
するのかは、セルのヘッダ情報の1つであるCLP(Ce
ll Loss Priority:セル損失優先表示)フラグにより決
定する。
As shown in FIG. 3, the output buffer 21
Is provided with a priority buffer 21a and a non-priority buffer 21b, which are input from the two input ports,
Each cell (packet) routed to the same output port by the self-routing switch 24 is stored in one of the cells by the priority control unit 25. Whether to store in the priority buffer 21a or the non-priority buffer 21b is determined by CLP (Ce
ll Loss Priority (cell loss priority display) flag.

【0032】図5にセルヘッダのフォーマットを示す。
ATMセルは、53バイトのデータからなり、そのうち
の5バイトをヘッダとして用い、残りの48バイトをユ
ーザ情報として用いている。5バイトのヘッダには、V
PI/VCIといった通信経路の識別情報などの他に、
CLPフラグが設けられている。このCLPフラグは1
ビットで構成され、“0”のとき優先、“1”のとき非
優先を示す。
FIG. 5 shows the format of the cell header.
The ATM cell is composed of 53 bytes of data, of which 5 bytes are used as a header and the remaining 48 bytes are used as user information. The 5-byte header contains V
In addition to communication path identification information such as PI / VCI,
A CLP flag is provided. This CLP flag is 1
Bit "0" indicates priority and "1" indicates non-priority.

【0033】ここで、制御用パケットを転送するDef
ult VCはCLP=0(優先)で設定し、データ用
パケットを転送するDedicated VCはCLP
=1(非優先)に設定しておく。そして、出力バッファ
21において、図3に示すように、制御用パケットが通
るDefult VCを優先するように、優先バッファ
21aに制御用パケットを格納して優先的に出力する。
その処理フローを図6に示す。
Here, Def for transferring the control packet
ult VC is set with CLP = 0 (priority), and Dedicated VC that transfers data packets is CLP
= 1 (non-priority). Then, as shown in FIG. 3, the output buffer 21 stores the control packet in the priority buffer 21a and outputs the control packet preferentially so that the Default VC through which the control packet passes is prioritized.
FIG. 6 shows the processing flow.

【0034】図6はATMスイッチ部20におけるパケ
ットの優先度制御処理の動作を示すフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the packet priority control process in the ATM switch unit 20.

【0035】ATMスイッチ部20の出力端において、
その出力対象となるATMセル(パケット)を出力バッ
ファ21に格納する際に(ステップA11)、優先度制
御部25はそのセルのヘッダ部分に付加されたCLPフ
ラグをチェックする(ステップA12)。
At the output terminal of the ATM switch unit 20,
When storing the output target ATM cell (packet) in the output buffer 21 (step A11), the priority control unit 25 checks the CLP flag added to the header of the cell (step A12).

【0036】その結果、CLPフラグが“0”の場合に
は(ステップA12のYes)、優先度制御部25は当
該セルを優先セル(制御用パケット)であると判断し、
これを出力バッファ21に設けられた優先バッファ21
aに格納する(ステップA13)。そして、優先度制御
部25はこの優先バッファ21aに格納された優先セル
をその格納順に順次読み出して外部に出力する(ステッ
プA14)。
As a result, if the CLP flag is “0” (Yes in step A12), the priority control unit 25 determines that the cell is a priority cell (control packet),
The priority buffer 21 provided in the output buffer 21
is stored in a (step A13). Then, the priority control unit 25 sequentially reads out the priority cells stored in the priority buffer 21a in the order of storage and outputs them to the outside (step A14).

【0037】一方、CLPフラグが“1”の場合には
(ステップA12のNo)、優先度制御部25は当該セ
ルを非優先セル(データ用パケット)であると判断し、
これを出力バッファ21に設けられた非優先バッファ2
1bに格納する(ステップA15)。ここで、非優先バ
ッファ21bに格納された非優先セルに対しては、優先
バッファ21a内に優先セルが格納されていない場合に
順次読み出して、それ以外の場合には優先セルの読み出
しが終了するまで処理待ちの状態になる。
On the other hand, if the CLP flag is "1" (No in step A12), the priority control unit 25 determines that the cell is a non-priority cell (data packet),
This is transferred to the non-priority buffer 2 provided in the output buffer 21.
1b (step A15). Here, the non-priority cells stored in the non-priority buffer 21b are sequentially read out when no priority cells are stored in the priority buffer 21a, and otherwise, the reading of the priority cells ends. Waiting for processing until

【0038】すなわち、優先度制御部25は優先バッフ
ァ21aの状態をチェックし、優先バッファ21aに優
先セルがないことを確認すると(ステップA16のYe
s)、非優先バッファ21bに格納された非優先セルを
その格納順に順次読み出して外部に出力する(ステップ
A14)。また、優先バッファ21aに優先セルが存在
する場合には(ステップA16のNo)、優先度制御部
25は優先セルの読み出しが終了するまで、非優先セル
の出力を待つ(ステップA17)。
That is, the priority control unit 25 checks the state of the priority buffer 21a and confirms that there is no priority cell in the priority buffer 21a (Yes in step A16).
s) The non-priority cells stored in the non-priority buffer 21b are sequentially read out in the storage order and output to the outside (step A14). If there is a priority cell in the priority buffer 21a (No in step A16), the priority control unit 25 waits for the output of the non-priority cell until the reading of the priority cell ends (step A17).

【0039】このような優先制御処理により、Defu
lt VCのパケットとDedicated VCのパ
ケットの間には優先度が発生し、Defult VCを
通る制御用パケットが優先出力される。これにより、出
力ポートのトラヒックが輻輳状態になった場合でも、D
efult VCを通る制御用パケットの転送を保証す
ることができる。
By such priority control processing, Defu
A priority is generated between the lt VC packet and the Dedicated VC packet, and the control packet passing through the Default VC is output with priority. As a result, even if the traffic of the output port becomes congested, D
It is possible to guarantee the transfer of the control packet through the default VC.

【0040】(第2の方式)ところで、カットスルーが
生成された場合に、カットスルーの制御対象とならない
データ用パケットもDefult VCを経路としてコ
ントローラ部10に転送される。従来方式では、コント
ローラ部10にて、制御用パケットとデータ用パケット
を受信すると、図7に示すように、これらのパケットを
区別せずにパケット処理メモリ14に格納していた。こ
のため、データ用パケットのトラヒックが大幅に増加す
ると、コントローラ部10において、データ用パケット
でメモリエリアを消費してしまい、制御用パケットを受
信ためのメモリエリアを確保できなくなる状態が生じ
る。
(Second Method) By the way, when a cut-through is generated, a data packet which is not to be controlled by the cut-through is also transferred to the controller unit 10 via the Default VC. In the conventional method, when a control packet and a data packet are received by the controller unit 10, these packets are stored in the packet processing memory 14 without discrimination as shown in FIG. For this reason, if the traffic of the data packet increases significantly, the controller unit 10 consumes the memory area for the data packet, and a state occurs in which the memory area for receiving the control packet cannot be secured.

【0041】そこで、この状態を回避するために、第2
の方式として、図8に示すように、パケット処理メモリ
14のメモリエリアを、制御用パケットを処理する制御
用メモリエリアとデータ用パケットを処理するメモリエ
リアに分け、パケット受信時に制御用パケットかデータ
用パケットかをIPパケットの状態で判別することで、
制御用パケットとデータ用パケットを振り分けて処理す
ることで、制御用パケットのメモリエリアを確保する。
Therefore, in order to avoid this state, the second
As shown in FIG. 8, the memory area of the packet processing memory 14 is divided into a control memory area for processing a control packet and a memory area for processing a data packet. Is determined by the state of the IP packet.
By processing the control packet and the data packet separately, a memory area for the control packet is secured.

【0042】図9に具体的な構成を示す。FIG. 9 shows a specific configuration.

【0043】図9は本発明の第2の方式を適用したコン
トローラ部10の内部構成を示す図である。コントロー
ラ部10内には、CPU13、パケット処理メモリ1
4、後述する判別用プログラムが格納された判別用メモ
リ15、ATMインタフェース16が設けられる。
FIG. 9 is a diagram showing the internal configuration of the controller unit 10 to which the second system of the present invention is applied. The controller 13 includes a CPU 13 and a packet processing memory 1.
4. A discrimination memory 15 in which a discrimination program described later is stored, and an ATM interface 16 are provided.

【0044】CPU13は、コントローラ部10の制御
を行うものであり、ここではパケット判別プログラムの
起動により、IPパケットの種類を判別し、その判別結
果に応じて当該パケットをパケット処理メモリ14の制
御用メモリ14aまたはデータ用メモリ14bに選択的
に格納するための処理を行う。パケット処理メモリ14
はRAMによって構成され、そのメモリエリアのアドレ
スa1〜anは制御用メモリ14a、アドレスan+1
〜amはデータ用メモリ14bとして予め設定されてい
る。
The CPU 13 controls the controller unit 10. Here, the type of the IP packet is determined by activating a packet determination program, and the packet is used for controlling the packet processing memory 14 according to the determination result. A process for selectively storing data in the memory 14a or the data memory 14b is performed. Packet processing memory 14
Is constituted by a RAM, and the addresses a1 to an of the memory area are stored in the control memory 14a, the address an + 1.
To am are preset as the data memory 14b.

【0045】判別用メモリ15は、RAMによって構成
され、パケットの種別を判別する際に使用する判別用プ
ログラムが格納されている。この判別用プログラムによ
ってCPU13がパケットの種別を判別する。
The discrimination memory 15 is composed of a RAM, and stores a discrimination program used for discriminating the type of a packet. The CPU 13 determines the type of the packet according to the determination program.

【0046】ATMインタフェース16は、ATMスイ
ッチ部20との間でパケットを入出力処理する。このA
TMインタフェース16には、ATMセルからIPパケ
ットを組み立てるためのセル分解・組立部(SAR)1
1が設けられている。
The ATM interface 16 performs packet input / output processing with the ATM switch unit 20. This A
The TM interface 16 includes a cell disassembly / assembly unit (SAR) 1 for assembling an IP packet from an ATM cell.
1 is provided.

【0047】次に、上記のようにして構成されるコント
ローラ部10のパケット処理動作について説明する。
Next, the packet processing operation of the controller unit 10 configured as described above will be described.

【0048】図10はコントローラ部10におけるパケ
ット処理動作を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing the packet processing operation in the controller unit 10.

【0049】ATMスイッチ部20からコントローラ部
10にATMセルがATMインタフェース16を介して
送られてくると(ステップB11)、ATMインタフェ
ース16内に設けられたセル分解・組立部(SAR)1
1によって、ATMセルからIPパケットへの組み立て
が行われる(ステップB12)。このセル分解・組立部
(SAR)11にてIPパケットが組み立てられると、
CPU14にて、そのIPパケットが制御用パケットか
データ用パケットであるかを判別するため、当該IPパ
ケットを判別用メモリ15に一時格納する。
When an ATM cell is sent from the ATM switch section 20 to the controller section 10 via the ATM interface 16 (step B11), a cell disassembly / assembly section (SAR) 1 provided in the ATM interface 16 is provided.
1 assembles an ATM cell into an IP packet (step B12). When an IP packet is assembled in the cell disassembly / assembly unit (SAR) 11,
The CPU 14 temporarily stores the IP packet in the determination memory 15 in order to determine whether the IP packet is a control packet or a data packet.

【0050】CPU14は、この判別用メモリ15に格
納された判別用プログラムを使用してIPパケットのデ
ータ内容を解析することにより、当該IPパケットが制
御用パケットであるか、または、データ用パケットであ
るかを判別する(ステップB13)。
The CPU 14 analyzes the data content of the IP packet using the discriminating program stored in the discriminating memory 15 to determine whether the IP packet is a control packet or a data packet. It is determined whether there is (Step B13).

【0051】その判別の結果、制御用パケットである場
合には、CPU14はパケット処理メモリ14に設定さ
れた制御用メモリ14aのエリア(a1〜an)に当該
IPパケットを格納して処理する(ステップB14)。
一方、データ用パケットである場合には、CPU14は
パケット処理メモリ14に設定されたデータ用メモリ1
4bのエリア(an+1〜am)に当該IPパケットを
格納して処理する(ステップB15)。
If the result of the determination is that the packet is a control packet, the CPU 14 stores the IP packet in an area (a1 to an) of the control memory 14a set in the packet processing memory 14 and processes the IP packet (step S1). B14).
On the other hand, when the packet is a data packet, the CPU 14 sets the data memory 1 set in the packet processing memory 14.
The IP packet is stored in the area 4b (an + 1 to am) and processed (step B15).

【0052】このように、コントローラ部10内にて、
IPパケットの種類を判別し、制御用パケットとデータ
用パケットとを区別してパケット処理メモリ14に格納
することで、データ用パケットのトラヒックが大幅に増
加したとしても、制御用パケットのメモリエリアを確保
することができ、その制御用パケットに基づいてカット
スルーパスの生成したり、切断するなどの制御を正常に
行うことができる。
As described above, in the controller unit 10,
By discriminating the type of the IP packet and distinguishing the control packet from the data packet and storing them in the packet processing memory 14, even if the traffic of the data packet is greatly increased, the memory area for the control packet is secured. Thus, control such as generation or disconnection of a cut-through path based on the control packet can be performed normally.

【0053】なお、パケット処理メモリ14内の制御用
メモリ14aはピーク時の制御用パケットの量に応じて
予め設定されており、しかも、パケットの転送が正常に
行われていれば、制御用メモリ14aに格納された制御
用パケットが順次読み出され、ATMスイッチ部20を
介して外部に出力されるため、制御用パケットによって
制御用メモリ14aが一杯になることはない。
The control memory 14a in the packet processing memory 14 is set in advance in accordance with the amount of control packets at the peak, and if the packet transfer is normally performed, the control memory 14a The control packets stored in the control packet 14a are sequentially read out and output to the outside via the ATM switch unit 20, so that the control packet does not fill the control memory 14a.

【0054】このように、上記第1の方式または第2の
方式、あるいは、その2つの方式を実現することで、カ
ットスルーの制御用パケットをコントローラ部10に損
失なく到達させることが可能となる。これにより、トラ
ヒック輻輳時であっても、制御パスの通信帯域を確保
し、カットスルーパスの生成/切断の制御を行うことが
できる。
As described above, by realizing the first method, the second method, or the two methods, a cut-through control packet can reach the controller unit 10 without loss. . As a result, even during traffic congestion, it is possible to secure the communication band of the control path and control the generation / disconnection of the cut-through path.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、A
TMスイッチの出力側で、その出力対象となるパケット
をVC単位で判別し、その判別結果に従って、制御用パ
ケットが通る制御パスを優先するように、その制御用パ
ケットを優先バッファに格納して優先的に出力するか、
または、ATMスイッチからコントローラに転送された
ATMセルをIPパケットに組み立てて、そのIPパケ
ットに基づいて制御用パケットであるかデータ用パケッ
トであるかを判別し、その判別結果に従って、制御用パ
ケットとデータ用パケットとを区別してパケット処理メ
モリに格納して、上記制御用パケットが通る制御パスの
通信帯域を確保するようにしたため、過トラヒック時で
あっても、制御用パケットが不通状態になることを回避
してカットスルーパスを維持することができ、高速転送
が可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, A
At the output side of the TM switch, a packet to be output is determined in VC units, and the control packet is stored in a priority buffer according to the determination result so that a control path through which the control packet passes is prioritized. Output
Alternatively, an ATM cell transferred from the ATM switch to the controller is assembled into an IP packet, and it is determined whether the packet is a control packet or a data packet based on the IP packet. The control packet is stored in the packet processing memory separately from the data packet to secure the communication band of the control path through which the control packet passes, so that the control packet may be disconnected even during excessive traffic. Thus, a cut-through path can be maintained and high-speed transfer can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る高速ルータにおける
カットスルー方式を説明するための図。
FIG. 1 is an exemplary view for explaining a cut-through method in a high-speed router according to an embodiment of the present invention.

【図2】カットスルー転送を行うVC(Dedicat
ed VC)と非カットスルー転送を行うVC(Def
ult VC)を説明するための図。
FIG. 2 illustrates a VC (Dedicat) that performs cut-through transfer.
ed VC) and a VC that performs non-cut-through transfer (Def
FIG. 7 is a diagram for explaining an “ult VC”.

【図3】本発明の第1の方式における優先度制御を説明
するための図。
FIG. 3 is a diagram for explaining priority control in the first method of the present invention.

【図4】本発明の第1の方式を適用したATMスイッチ
部の内部構成を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an internal configuration of an ATM switch unit to which the first system of the present invention is applied.

【図5】セルヘッダのフォーマットを示す図。FIG. 5 is a diagram showing a format of a cell header.

【図6】本発明の第1の方式を適用したATMスイッチ
部におけるパケットの優先度制御処理の動作を示すフロ
ーチャート。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of a packet priority control process in the ATM switch unit to which the first method of the present invention is applied.

【図7】従来方式によるコントローラ部のパケット処理
メモリの構成を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a packet processing memory of a controller unit according to a conventional method.

【図8】本発明の第2の方式によるコントローラ部のパ
ケット処理メモリの構成を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a packet processing memory of a controller unit according to a second system of the present invention.

【図9】本発明の第2の方式を適用したコントローラ部
の内部構成を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing an internal configuration of a controller unit to which the second system of the present invention is applied.

【図10】本発明の第2の方式を適用したコントローラ
部におけるパケット処理動作を示すフローチャート。
FIG. 10 is a flowchart showing a packet processing operation in a controller unit to which the second method of the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…コントローラ部 20…ATMスイッチ部 11…セル分解・組立部(SAR) 12…フォワーディングテーブル 13…CPU 14…パケット処理メモリ 14a…制御用メモリ 14b…データ用メモリ 15…判別用メモリ 16…ATMインタフェース 21…出力バッファ 21a…優先バッファ 21b…非優先バッファ 22…使用量パラメータ制御部(UPC) 23…ヘッダ変換部(HCV) 24…セルフルーティングスイッチ 25…優先度制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Controller part 20 ... ATM switch part 11 ... Cell disassembly / assembly part (SAR) 12 ... Forwarding table 13 ... CPU 14 ... Packet processing memory 14a ... Control memory 14b ... Data memory 15 ... Determination memory 16 ... ATM interface DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Output buffer 21a ... Priority buffer 21b ... Non-priority buffer 22 ... Usage parameter control part (UPC) 23 ... Header conversion part (HCV) 24 ... Self-routing switch 25 ... Priority control part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 博和 東京都日野市旭が丘3丁目1番地の1 東 芝通信システムエンジニアリング株式会社 内 Fターム(参考) 5K030 GA03 GA13 HA10 HD03 KA01 KA02 LC11 LE05 9A001 JJ18 JJ25 JJ28  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Hirokazu Yasuda 3-1-1, Asahigaoka, Hino-shi, Tokyo F-term (reference) in Toshiba Communication Systems Engineering Co., Ltd. 5K030 GA03 GA13 HA10 HD03 KA01 KA02 LC11 LE05 9A001 JJ18 JJ25 JJ28

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ATMスイッチおよびコントローラから
なる高速ルータに用いられる制御パス帯域保証方式であ
って、 上記ATMスイッチの出力側で、その出力対象となるパ
ケットをVC単位で判別し、 その判別結果に従って、制御用パケットが通る制御パス
を優先するように、その制御用パケットを優先バッファ
に格納して優先的に出力することにより、 上記制御パスの通信帯域を確保するようにしたことを特
徴とする制御パス帯域保証方式。
1. A control path bandwidth guarantee method used for a high-speed router comprising an ATM switch and a controller, wherein an output side of the ATM switch determines a packet to be output on a VC basis, and according to a result of the determination. Storing the control packet in a priority buffer and outputting the control packet preferentially so as to give priority to the control path through which the control packet passes, thereby securing the communication band of the control path. Control path bandwidth guarantee method.
【請求項2】 ATMスイッチおよびコントローラから
なる高速ルータに用いられる制御パス帯域保証方式であ
って、 上記ATMスイッチから上記コントローラに転送された
ATMセルをIPパケットに組み立てて、制御用パケッ
トであるかデータ用パケットであるかを判別し、 その判別結果に従って、制御用パケットとデータ用パケ
ットとを区別してパケット処理メモリに格納することに
より、 上記制御用パケットが通る制御パスの通信帯域を確保す
るようにしたこと特徴とする制御パス帯域保証方式。
2. A control path bandwidth guarantee method used for a high-speed router comprising an ATM switch and a controller, wherein the ATM cell transferred from the ATM switch to the controller is assembled into an IP packet to determine whether the packet is a control packet. It is determined whether the packet is a data packet, and the control packet and the data packet are stored in the packet processing memory in accordance with the result of the determination to secure a communication band of a control path through which the control packet passes. A control path bandwidth guarantee method characterized by the following.
【請求項3】 ATMスイッチおよびコントローラから
なる高速ルータに用いられる制御パス帯域保証方式であ
って、 上記ATMスイッチの出力側で、その出力対象となるパ
ケットをVC単位で判別し、 その判別結果に従って、制御用パケットが通る制御パス
を優先するように、その制御用パケットを優先バッファ
に格納して優先的に出力すると共に、 上記ATMスイッチから上記コントローラに転送された
ATMセルをIPパケットに組み立てて、制御用パケッ
トであるかデータ用パケットであるかを判別し、 その判別結果に従って、制御用パケットとデータ用パケ
ットとを区別してパケット処理メモリに格納することに
より、 上記制御用パケットが通る制御パスの通信帯域を確保す
るようにしたこと特徴とする制御パス帯域保証方式。
3. A control path bandwidth guarantee method used in a high-speed router including an ATM switch and a controller, wherein an output side of the ATM switch determines a packet to be output on a VC basis, and according to the determination result. The control packet is stored in a priority buffer and output with priority so as to give priority to the control path through which the control packet passes, and the ATM cells transferred from the ATM switch to the controller are assembled into IP packets. The control packet and the data packet are discriminated according to the discrimination result, and the control packet and the data packet are discriminated and stored in the packet processing memory. A control path band guarantee method characterized by securing a communication band of
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2002051101A1 (en) * 2000-12-20 2002-06-27 Fujitsu Limited Tcp/ip network system
US7366168B2 (en) 2000-11-24 2008-04-29 3Com Corporation TCP control packet differential service

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